半导体工艺原理复习范围

1.CZ直拉法：把熔融硅沿着垂直方向拉直单晶硅的基本技术称为直拉法2．硅的区熔（float-zone）法：是利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接单晶籽晶。调节温度使溶区缓慢地向棒的另一端移动，通过整根棒料生成一根单晶，晶向与籽晶的相同3.分凝系数：晶体是从熔融液中拉出来的，混合在单晶中的掺杂浓度和在固体—液体界面处的液体是不同的。此两种状态下掺杂浓度的比例被称为分凝系数4.有效分凝系数：固体掺杂浓度与远离界面处熔融液中掺杂浓度的比值5.Bridgman法：一种常用的晶体生长方法,用于晶体生长用的材料装在圆柱型的坩埚中,缓慢地下降,并通过一个具有一定温度梯度的加热炉,炉温控制在略高于材料的熔点附近。6.光学光刻：将掩膜上的几何图形转移到涂在半导体晶片表面的敏光薄层材料上的工艺过程。7.替位式扩散：在高温下，晶格原子在格点平衡位置附近震动，基质原子有一定的几率获得一定的能量脱离晶格格点而形成为间隙原子，因而产生一个空位，这样邻近的杂质原子就可以移到该空位，这种扩散机制称为替位扩散8.填隙式扩散：如果间隙杂质原子从一个位置移动到另一个位置而不占据格点，这种机制称为填隙扩散9.本征扩散：扩散分布是在扩散系数为常数的情况，只在掺杂浓度低于扩散温度下的本征载流子浓度才发生的扩散为本征扩散10.非本征扩散：杂质浓度大于本征载流子的浓度时，为非本征扩散11.磷硅玻璃流:低温下淀积的磷硅玻璃在加热时会变软而流动，从而形成光滑表面，所以经常采用这种二氧化硅作为相邻金属层间的绝缘体，这种工艺称为磷硅玻璃流12.品质控制图最常用的品质控制图是缺陷图和缺陷密度图，当产品不符合设计规格时，就导致缺陷或欠缺，能够反映缺陷数量或缺陷密度的控制图就是品质控制图13.成品率：达到额定技术要求的器件或电路的百分比1、半导体制造的基本工艺步骤有哪些？氧化，光刻，刻蚀，扩散和离子注入，金属镀膜2、区熔法与CZ法（直拉法）生长单晶硅的主要区别是什么？a．区熔法可以生长比直拉法纯度更高的单晶硅b．区熔法可以生长比直拉法更高阻值的单晶锭c．区熔法不需要干锅，所以无污染d．区熔法生产的单晶锭主要用于制造高功率，高电压器件3、简述晶片成形的过程。a．切除晶锭包籽晶的头部和最后凝固的尾端b．磨光表面以确定晶片的直径c．沿着晶锭的轴向磨出一个或数个平面，这些平面用来指示晶向和导电类型d．用金刚石将晶锭切成片e．粗磨（用氧化铝和甘油的混合液将晶片两面研磨）f．抛光（为光刻工艺提供具有高度平坦化，高度洁净表面的晶片）5、为什么晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的高？当晶片进行高温处理时，氧会从晶片表面挥发，使得表面附近氧含量较低，从而形成了结构均匀无缺陷区，额外的热循环促进单晶内部氧原子的淀积，从而在邻近萃取了杂质，所以晶片中心的杂质浓度会比晶片周围高6、为什么砷化镓液体总会变成富镓的混合物？在液态砷化镓中，由于砷和镓蒸汽压相差很大，砷先蒸发，因此液态砷化镓液体是富镓的7、试述热生长薄氧化层的干氧氧化法与湿氧氧化法的区别。a．干氧氧化生成的氧化层电性能最好，但生成同样厚度的氧化层所需要的时间比湿氧氧化需要时间长8、简述图像转移工艺的详细步骤a．旋转涂布b．前烘c．曝光d．显影e．后烘f．放在腐蚀液中腐蚀g．去除光刻胶11、简述干法刻蚀的刻蚀机理a．刻蚀反应剂在等离子体中产生b．反应剂以扩散的方式通过不流通的气体边界层到达表面c．反应剂吸附在表面d．随后发生化学反应，也伴随着离子轰击等物理效应，生成了可挥发性化合物e．最后这些化合物从表面解析出来，通过扩散回到等离子气体中，然后由真空装置抽出12、简述扩散工艺结果的评价方法。扩散工艺的结果可以用三种测量方法进行评价：结深，薄层电阻，扩散层的杂质分布13、CVD的机理是什么？a．反应物被输送到衬底区b．反应物再被输送到衬底表面，从而被衬底吸收c．化学反应发生，在衬底表面催化，接着外延层生长d．气态的生成物被分解进入到主气流中e．生成物被输送到反应器外17、用于互连层的基本测试结构有哪些？三种典型的互连测试结构：曲径形结构，双梳形结构，梳形—曲径形—梳形结构三、计算题答案：镓在硅中的平衡分离系数为k=8*10^-3由公式Cs/Co=1-(1-k)e^(-kx/L)得X=L/kln((1-k)/(1-Cs/Co))带入k,Cs,Co,L得x=24cm答案：ni=2*10^18D=Doexp(-Ea/kT)*n/ni=3.77*10^-16cm2/sXj=1.6Dt=3.23*10^-1632.3nm5、2.5mm=2500um2500/2=1250个2500/4=625条每条拐角处有一个方格，有625个（1250*625+625）*1KΩ/□=781875KΩ